平面分段流水线搬运台车液压系统故障分析及改造

吴振华，顾颂英

（上海外高桥造船有限公司，上海 200137）

平面分段流水线搬运台车液压系统故障分析及改造

吴振华，顾颂英

（上海外高桥造船有限公司，上海 200137）

本文对平面分段流水线搬运台车的液压系统进行初步分析，针对搬运台车的故障提出了改进方案，并对搬运台车的液压系统进行了优化。通过测试，搬运台车的故障发生率可大幅降低，提高了设备生产效率。

搬运台车；液压；应急下降；单向阀

0 引言

平面分段流水线搬运台车是提高分段搬运作业效率的无线操纵式轨道车辆，是在平面分段流水线上进行分段搬运的专用设备，可将纵骨焊接后的分段通过该搬运台车液压顶升装置将分段顶起，沿轨道将分段送至下一工位对分段进行加工的设备。它起始于纵骨角焊工位或横移工位，结束于末端顶升输出工位，其特点是运送时间短、速度快、放置工位准确等，能大幅提高分段的制造及输出效率。

该分段搬运台车原先由德国公司设计制造，后经多次维修改造，已适应我公司分段搬运要求，但由于使用频率相当高，故障发生率也逐年提高，尤其是液压系统方面，出现故障较多，所以针对搬运台车液压应急下降系统故障进行分析，并提出改进方案。

1 故障现象及分析

1.1 故障现象

该搬运台车在轨道行走或运送分段时，会出现搬运台车顶升油缸自行顶升的动作，在搬运台车行走时边行边顶是极不安全的，这种在完全不受控的状态下出现的自行误动作，会导致分段与分段或分段与胎架之间碰撞，对作业人员产生严重安全隐患。

1.2 故障分析

经过对图纸分析及实地压力测试，发现台车顶升油缸自动上升动作时，压力值达到280 bar，和系统的压力相同，在泵站停止工作瞬时，压力值仍保持原值不变。工作中类似情况发生后，操作人员手动开启应急下降开关使油缸下降，卸压后关闭应急下降开关，在不起动泵站的情况下，系统压力恢复为零。重新启动泵站，相同情况再次发生，故初步判断故障原因在应急下降油路中。该顶升系统液压图纸如图1所示。

图1　搬运台车液压原理图

如图1（该搬运台车共计5组10根顶升油缸，现以单组单根油缸为例），搬运台车顶升油缸做顶升运动时，泵站出油经三位四通换向阀、单向节流阀、液控单向阀至顶升油缸无杆腔，但在液压油经液控单向阀进无杆腔的同时，另一路液压油直接通过单向阀A进入应急下降控制油路中。也就是说在搬运台车液压系统工作时，应急下降油路中单向阀A至应急手动下降开关K之间始终处于高压状态，其压力值与系统压力值相同[1]，而按照该液压系统的设计，泵站工作后应急下降油路为高压，一旦单向阀A出现泄漏，则会向油缸的无杆腔继续供油，致使顶升油缸继续做顶升动作，产生安全隐患。

如图2所示，该搬运台车中应急下降中的单向阀为简单的直通式结构，开启压力为0.4 Mpa。此类单向阀广泛用于液压传动的低压控制辅助系统中，阀芯为锥形，具有良好导向性能，但该类单向阀阀芯密封易失效[2]。据维修时检查，阀芯与阀座孔经常出现泄漏，原因有如下几点：

1）阀座与阀芯同轴度较差，阀芯与阀座接触面不均匀，接触有空隙；

2）弹簧压力易变弱，造成启闭异常；

3）使用频率过高，阀座与阀芯体有磨损。

图2　单向阀

2 优化设计及改造

上述情况发生后，只是简单更换该单向阀已不能从根本上解决问题，故根据搬运台车在生产中的实际要求，对液压系统中的应急下降系统进行改造，改造须满足以下要求：

1）在系统工作时，应急下降回路压力值为零；

2）应急下降回路与系统之间不能有泄漏；

3）系统不能做较大改动，原有的应急下降放油回路继续使用；

4）应急下降回路不经常使用，严禁操作人员随意使用该功能。

改造后，应急下降回路中的单向阀A改为液控单向阀（采用德国力士乐公司SL型），首先杜绝了系统工作时应急下降回路始终存在高压的现象，并且起到系统保压的作用。即便由于液控单向阀阀芯磨损产生泄漏，也只是使油缸下降，从根本上杜绝了操作时的安全隐患。其次，系统未作较大改动，搬运台车原有功能保存，且液控单向阀阀芯关闭严密性好，通径大，开启速度快，控制压力在1.5 Mpa以下，适用于放油回路[3]。最后，该液控单向阀的控制油路为外接手动压力泵，与液控单向阀控制口用单向功能快速接头相连，正好满足操作人员不能随意启动应急下降回路的要求，保证了设备安全生产，提高了工作效率。修改后的原理图如图3所示。

图3　修改后的搬运台车液压原理图

3 结论

综上所述，通过上述液压系统改造，该搬运台车液压顶升装置总体性能全部满足平面分段流水线的运送要求，保证了该工位的顺利运行，为整条流水线的平稳生产提供了可靠保证，并得到使用部门的肯定。

[1]赵应樾,史维祥.液压控制阀及其修理[M].上海:上海交通大学出版社,1999.

[2]何存兴,张铁.液压传动及气压传动[M].武汉:华中理工大学出版社,1998.

[3]成大先.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社,2002.

Fault Analysis and Improvement for Hydraulic Pressure System of Panel Line Handling Trolley

Wu Zhen-hua,Gu Song-ying

(Shanghai Waigaoqiao Shipbuilding Co.,Ltd.,Shanghai 200137,China)

The paper makes a preliminary analysis of the hydraulic pressure system of the panel line handling trolley.It proposes an improvement program for the handling trolley’s breakdown and optimizes the hydraulic pressure system of the handling trolley.Through testing,the failure rate of handling trolley can be significantly decreased and its production efficiency is improved.

handling trolley; hydraulic pressure; emergency descent; check valve

TH137.1

A DOI：10.14141/j.31-1981.2016.05.004

吴振华（1980—），男，工程师，研究方向：设备、设施工程技术及管理。